Proposta de sistema térmico de higienização e secagem de lodo em escala plena para uma estação anaeróbia de tratamento de esgoto de pequeno porte

• Published in: Engenharia Sanitaria e Ambiental 2022-04, Vol.27 (2), p.291-303
• Main Authors: Kuk, Tiago Neumann, Souza, Jeanette Beber de, Possetti, Gustavo Rafael Collere, Wagner, Luiz Gustavo
• Format: Article
• Language: Portuguese
• Subjects: WATER RESOURCES
• ISSN: 1413-4152; 1809-4457; 1809-4457
• DOI: 10.1590/s1413-415220200111

RESUMO Este artigo propõe um sistema térmico de higienização e secagem de lodo de esgoto em escala plena, alimentado por biogás e energia solar, para uma estação de tratamento de esgoto de pequeno porte. Para tal, realizou-se caracterização da estação de tratamento de esgoto investigada, determinando-se volumes mensais médios de lodo, biogás e metano disponíveis. Na sequência, a partir de experimentos em escala reduzida, avaliou-se o desempenho de duas diferentes configurações do referido sistema, com piso radiante metálico e em concreto. Três campanhas experimentais com diferentes cargas de lodo foram realizadas, variando-se teor de sólidos totais iniciais do lodo (5 e 40%) e espessura do material depositado sobre os pisos radiantes (10 e 20 cm). Os resultados obtidos subsidiaram a escolha da configuração e da carga de lodo mais favoráveis para a proposição em questão, possibilitando pré-dimensionamento do sistema para o tratamento de cerca de 211 m³ mês-1 de lodo, com 5% de sólidos totais. Assim, devem ser adaptados dois pisos metálicos radiantes com 50 m2, os quais devem ser carregados com lodo em camada de 10 cm, após o seu desaguamento prévio em leitos de secagem (40% sólidos totais). As temperaturas atingidas possibilitaram higienização do material, bem como elevação do teor de sólidos totais até 75%. Como a energia solar é utilizada, o consumo médio estimado de metano é de 11.363,19 Nm³ mês-1, volume disponível na estação de tratamento de esgoto e suficiente para o processamento de todo o lodo nela gerado ao longo de três ciclos mensais com nove dias de duração. ABSTRACT This paper proposed a full-scale thermal sanitation and drying system for sewage sludge, powered by biogas and solar energy, from a small anaerobic sewage treatment plant. For that, the characterization of the investigated sewage treatment plant was carried out, determining the average monthly volumes of sludge, biogas, and methane available. Then, from small-scale experiments, the performance of two different configurations of the referred system was evaluated, with metallic and concrete underfloor heating. Three experimental campaigns with different sludge loads were carried out, varying the initial total solids content of the sludge (5 and 40%) and the thickness of the material deposited on the radiant floors (10 and 20 cm). The results obtained subsidized the choice of the configuration and the sludge load considered most favorable for the proposition in question, allowing the p